FREN
courbe en fond

Non permanents



Descriptif des activités de recherche

Ce projet de thèse s’inscrit dans le projet ERC ARTISTIC dont l’objectif global est de développer une plateforme de simulation prédictive des procédés de fabrication des électrodes de batterie lithium ion. Cette thèse contribuera au développement de la méthode Dynamique Moléculaire à Grains Grossiers (ou en anglais, Coarse Grained Molecular Dynamics –CGMD-) pour la simulation de la fabrication d’électrodes ainsi qu’à l’étude de la physique gouvernant l’étape de calandrage des électrodes poreuses. Cette physique est fortement dépendante des propriétés mécaniques à l’échelle locale des matériaux constituant l’électrode (matériau actif, agrégats de carbone, liant polymère). Sur ce dernier aspect, le travail mené par le doctorant consistera à développer des modèles sur la base de la méthode à éléments discrets (ou en anglais, Discrete Element Method –DEM-) pour la simulation de l’étape de calandrage sur des mesostructures d’électrode générées par simulation CGMD. Une attention particulière sera portée sur les mécanismes de déformation des particules et de destruction des agrégats en leur corrélant avec leur réponse électrochimique. Le doctorant utilisera le logiciel LAMMPS. Il réalisera des simulations dans un calculateur dédié en cours d’installation dans la plateforme MATRICS de notre université.  Les résultats obtenus seront confrontés à des données expérimentale. L’optimisation des champs de force nécessaires à ces simulations, seront réalisés grâce au couplage des modèles avec des algorithmes d’auto-apprentissage pour lesquels le doctorant sera amené à contribuer à leur développement.

Parcours

  • Stage à l’Ecole Normale Supérieure (Paris) entre mars et juillet 2018; titre du mémoire: Development of electrochemical methods to determine plugs volume and velocity in droplet-based microfluidics: Towards analytical strategies to detect the content of merged plug.
  • Collegio Superiore de Bologna (2016-2018).
  • Master en Photochimie et Matériels Moléculaires à l’Université de Bologne (2016-2018) ; Note final 110/110 avec les félicitations du jury.
  • License en Chimie à l’Université de Catania ; titre du stage final : stepwise synthesis, on oxides surfaces, of organic systems for molecular electronics ; Note final 110/110 avec les félicitations du jury.

Compétences

Spectroscopie ultraviolet-visible, spectroscopie IR et RAMAN, soft-lithographie, photolithographie, micro-fluidique, utilisation du potentiostat, Chromatographie sur colonne, calorimétrie, TGA, utilisation de l’instrumentation commune d'un laboratoire de chimie ; dynamique moléculaire (LAMMPS), méthode à éléments discrets (LIGGGHTS).

Projets en cours

ARTISTIC, 2018-2023, ERC.


The ARTISTIC Online Calculator: Exploring the Impact of Li-ion Battery Electrode Manufacturing Parameters Interactively through your Browser

Teo Lombardo, Fernando Caro, Alain C. Ngandjong, Jean-Baptiste Hook, Marc Duquesnoy, Jean Charles Delepine, Adrien Ponchelet, Sylvain Doison, Alejandro A. Franco

Batteries & Supercaps, 2022

Artificial Intelligence Applied to Battery Research: Hype or Reality ?

Teo Lombardo, Marc Duquesnoy, Hassna El-Bouysidy, Fabian Årén, Alfonso Gallo-Bueno, Peter Bjørn Jørgensen, Arghya Bhowmik, Arnaud Demortière, Elixabete Ayerbe, Francisco Alcaide, Marine Reynaud, Javier Carrasco, Alexis Grimaud, Chao Zhang, Tejs Vegge, Patrik Johansson, and Alejandro A. Franco

Chemical Reviews, 2021

Carbon-Binder Migration: A Three-Dimensional Evaporation Model for Lithium Ion Batteries

Teo Lombardo, Alain C. Ngandjong, Amal Belhcen, Alejandro A. Franco

Energy Storage Materials, 2021

Towards a 3D-resolved model of Si/Graphite composite electrodes from manufacturing simulations

Chaoyue Liu, Oier Arcelus, Teo Lombardo, Hassan Oularbi, Alejandro A. Franco

Journal of Power Sources, 2021

Investigating electrode calendering and its impact on electrochemical performance by means of a new discrete element method model: Towards a digital twin of Li-Ion battery manufacturing

Alain C. Ngandjong, Teo Lombardo, Emiliano Primo, Mehdi Chouchane, Abbos Shodiev, Oier Arcelus, Alejandro A. Franco

Journal of Power Sources, 2021

exporter toutes les publis au format txt